Dwutlenek węgla (CO2) – – drugi zasadniczej wagi dla życia gaz — dobrze rozpuszcza się w wodzie morskiej w proporcji kilkadziesiąt razy większej niż w powietrzu, mianowicie w ilości przeciętnej 1,6% w porównaniu do 0,03% w powietrzu. Ponadto znajduje się nie tylko w stanie gazowym jako rozpuszczony w roztworze, ale również występuje w niewielkich ilościach niezdysocjonowany jako kwas węglowy (H3CO3); jako trudno rozpuszczalny węglan wapniowy (CaCO3) lub łatwo rozpuszczalny kwaśny dwuwęglan. Wszystkie te związki tworzą zawsze obfitą rezerwę alkaliczną dwutlenku węgla w morzu, rezerwę, którą ponadto uzupełnia przenikanie CO2 do morza z atmosfery, zwłaszcza wobec zwiększania się GO2, w następstwie uprzemysławiania krajów. Tak więc pod względem zawartości  źródła węgla tak potrzebnego dla zjawiska fotosyntezy, morze znajduje się raczej w korzystniejszej sytuacji niż atmosfera. Glony morskie, w przeciwieństwie do flory lądowej, nie potrzebują skąpych ilości GO2 w atmosferze niejednokrotnie uzupełniać dwutlenkiem węgla rozpuszczonym w płynach gleby, które chłoną swymi korzonkami i włośnikami. Ponieważ rozpuszczalność gazów w wodzie jest łatwiejsza przy niskich temperaturach, można przypuszczać, że ten czynnik jest jednym z warunków większej produkcji roślinnej, ale nie rozmaitości gatunkowej, mórz zimnych w porównaniu do mórz gorących.